Формирование подземного контура плотины

Как уже отмеча­лось в гл. 3, схема подземного контура формируется в зависимости - от геологического строения, типа основания и требований, предъ­являемых к подземному контуру: минимальное фильтрационное давление, сохранение фильтрационной прочности основания. Если основания из несвязных грунтов, относительно однородных, и водо­упор расположен на большой глубине, смыкание с ним плотины нецелесообразно.

В этом случае вертикальные противофильтрационные конструкции - шпунты, стенки, цементационные завесы, не доходящие до водоупора, носят название висячих. При этом типе основания могут быть применены схемы подземного контура I, II, Ш, IV, V, VI, изображенные на рис. 9.2. Жирной линией обозначе­ны непроницаемые элементы подземного контура, штрихом - водопроницаемые.

Схема I - плоский незаглубленный подземный контур, не имею­щий развитых в вертикальном направлении элементов. Фундаментная часть незначительно заглублена в основание. Схема II - за­глубленный подземный контур, что обычно имеет место на практи­ке. По опыту проектирования заглубление в породы основания фундаментной плиты обычно на 1/3-1/5  от полной высоты плотины.

Дренаж может быть и под всей фундаментной плитой и даже под понуром. Под водобоем дренаж устраивают обычно всегда.

Схема III - одношпунтовый подземный контур с Королевым шпунтом рис. 9.3 . Одношпунтовые подземные контуры наиболее

 Рис. 9.3 Водосливная плотина на песчаном основании с одношпунтовым подземным контуром:
а - разрез по А-A; б -план; 1 - глиняный понур; 2 - плиты крепления понура; 3 - галерея для отвода воды от дренажа под плотиной; 4 - дренажные колодцы для отво­да воды от дренажа под водобойной плитой; 5 - плита водобойного колодца; 6 - плиты крепления рисбермы; 7 - концевое крепление рисбермы; 8 - дренаж с обратным фильт­ром; 9 - стальной шпунт

распространены. Расположение дренажа под плотиной практически полностью снимает фильтрационное противодавление и плотина может иметь минимальный вес.

При наличии в основании малопроницаемых прослоек, особенно если они залегают непосредственно под плотиной, или в случае зна­чительной анизотропии грунта основания часто целесообразен вер­тикальный дренаж.

Схема IV- двухшпунтовые подземные контуры применяются при анкерных понурах, при дренаже под фундаментной плитой и когда эта схема дает более экономичное решение, чем схема III.

Разновидностью этой схемы являются трехшпунтовые схемы при наличии понурного, королевого и водобойного короткого шпунта в конце фундаментной части (рис. 9.4), который делается перфо­рированным    (водопроницаемым),   как   средство   против   выпора грунта на участке

 Рис. 9.4 Водосбросная плотина гидроузла на Волге:
1- стальной шпунт; 2 - анкерный понур; 3 - перфорированный шпунт; 4 - железобетонные блоки.

выхода филь­трационного потока в нижний бьеф. Устройство глубокого непроницаемого  водобойного шпунта нежелательно, так как он увеличивает фильтрацион­ное противодавление, дей­ствующее на фундаментную плиту.

При понурах, заанкеренных в плотине, для увеличения дей­ствия понура дренаж распола­гают под понуром. В этом случае целесообра­зен шпунт в начале понура (схема V, рис. 9.2). Эта схема целесообразна также при необ­ходимости перехвата фильтра­ционного потока до плотины при наличии, например, агрес­сивных к бетону фильтрацион­ных вод.

При досягаемой глубине водоупора обычно используют схему VI- со шпунтом, заби­тым в водоупор, когда возмож­но и экономически оправдано пересечь толщу водопроницае­мого грунта шпунтом, стенкой, завесой. При такой схеме прак­тически полностью перекрыва­ется фильтрационный поток и, следовательно, снимаются все последствия фильтрации воды в основании.

При расположении плоти­ны на связных глинистых грун­тах устройство шпунтов, как противофильтрационных завес, нецелесообразно, так как их водопроницаемость соизмерима с водопроницаемостью основа­ния. Вместо шпунтов надо ус­траивать вертикальные, неглу­бокие завесы - зубья для пред­отвращения возможности раз­вития сквозных облегченных ходов фильтрации.